2015-05-10
1091
«ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЯ ПРЕЛОМЛЕНИЯ ЖИДКОСТИ И ТВЕРДЫХ ТЕЛ»
Цель работы: изучение принципа работы рефрактометра; определение показателя преломления жидкостей, изменение показателя преломления стекла с помощью микроскопа.
Приборы и материалы:
рефрактометр, растворы различной концентрации, стеклянная палочка, микроскоп, стеклянные пластины - круглая 2,05 мм, квадратная - 2,68 мм.
При переходе света через границу раздела двух сред, скорость pаcпроcранения света в которых различна, происходит изменение его направления. Это явление называется преломлением или рефракцией света.
Абсолютный показатель преломления среды 
, где с - скорость pаcпроcранения света в вакууме, V - скорость его распространения в данной среде.
Относительный показатель преломления сред 
где 
и 
- абсолютные показатели преломления сред.
При переходе света из среды с меньшим показателем преломления (оптически менее плотная среда) в среду с большим показателем преломления (оптически более плотная среда) угол падения больше угла преломления (рис.1).
|
|
|
Рис.1
Если луч падает на границу раздела сред под наибольшим возможным углом 
(луч скользит вдоль границы раздела сред), то он будет преломляться под углом 
Этот угол является наибольшим углом преломления i для данных сред и называется предельным углом преломления. Из закона преломления света следует:
откуда
Если свет проходит из оптически более плотной среды в оптически менее плотную, то угол преломления больше угла падения (рис.2) При некотором угле падения луча угол преломления i=π/2 т.е. преломленный луч скользит вдоль границы раздела сред. При дальнейшем увеличении угла падения преломления не происходит, весь падающий свет отражается от границы раздела сред (полное отражение). Угол i называется предельным углом полного отражения и обозначается iпр.
Так как
то
Таким образом, предельный угол преломления и предельный угол полного отражения для данных сред зависят от их показателей преломления. Это нашло применение в приборах для измерения показателя преломления веществ - рефрактометрах (рис. 3), используемых при определении чистоты воды, для идентификации различных веществ и т. д.
